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新的氟化物相关发展或将能促成电力更持久的电动车电池诞生

使用此材料制作的电池组对环境也比较友善。

Lanmo Chang
2018 年 12 月 8 日, 傍晚 07:00
Purdue

研究人员过去便对外公开过一项拥有突破性技术的新型电池,能有效地比当前的锂电池储存更多的能量。该技术特别的地方在于,它采用了元素周期表中电负性(electro-negative)最强的氟化物,而不是周期表上电正性(electro-positive)最强的元素,也就是现在常见的锂,来进行制作。但自发现以来,该技术却只能在摄氏 150 度以上的环境才得以顺利运行,也带来了实际运用上的限制。好消息是,稍早来自本田、加州理工学院和 NASA 的科学家,终于发现了让这种电池在室温下运作的办法,未来也将有机会能以此技术,为电动汽车和相关设备带来更高能量密度且对环境相对友善的新型电池。

这类氟离子电池运作的方式基本上和锂电池是相反的,它是吸引电子而不是让电子脱离。对于电池来说,氟化物(Flouride)是一种十分有趣的材料,因为它同时具备了低原子量和非常高的电子储存能力。然而在过去,科学家却需要将氟离子溶解至加热至高温的固体电解质当中,才得以让一切顺利运作。

为了解决这个问题,来自本田、加州理工学院和 NASA 的科学家团队,创造了一种名为 BTFE 的液态电解质,可以使氟化物在室温的环境下顺利溶解于其中。而在电解质中两个充满正电的区域间,就能利用「异性相吸」的原理,让充满负电的氟化物产生强烈的反应。



接着,科学家们进一步将电解质与铜、镧和氟搭配起来,终于成功地制造出一种能够在室温下能够进行逆向化学反应(也就是充电)的原型电池。总而言之,这种电池应该能拥有当前锂电池 10 倍的能量密度。此外,根据本田的说法,这类新型电池对环境危害的程度也比过往还低。

但老实说,这类新的电池技术在过去也我们听过不少,只是后续发展似乎都不如预期。而细看这次的信息,其实也有几个值得思考的环节。例如,该团队仍需要找到稳定正极和负极状态的方式,解决两极往往会一起溶解在电解质当中的问题。虽然他们当前仍在测试的阶段,相信也将陆续获得新的进展,但也希望我们不用再为这类「实验室中看起来很厉害,但迟迟无法实际运用在产品上」的电池失望啰。

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